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人們是如何發現使瞳孔放大化學物質的?

俄亥俄州立大學驗光學院教授唐納德·穆蒂對這個問題給出了答案:

這個發現可能是偶然的。擴瞳滴劑會阻斷虹膜收縮肌肉中的受體,虹膜是眼睛的有色“窗簾”,控制著射向視網膜的光量。這種阻礙使虹膜擴張肌肉能夠不受阻礙地活動,導致瞳孔(只是虹膜中心的孔)擴大。


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我們的瞳孔在黑暗中自然擴張,在明亮的光線下透過兩個相反的虹膜肌肉(虹膜擴張肌和虹膜括約肌)的作用而收縮。擴張肌呈放射狀穿過虹膜,收縮以向外拉動虹膜,將其像開啟的窗簾一樣堆積起來。虹膜括約肌呈圓形排列,類似於錢包的束帶。它的收縮將虹膜向內拉並使其變平,就像拉上窗簾一樣。

這些肌肉受自主神經系統的控制,自主神經系統處理非自主反射動作。與興奮相關的交感神經輸出刺激虹膜擴張肌收縮,在戰鬥或逃跑的情況下擴大我們的瞳孔。與鎮靜機制相關的副交感神經輸出刺激虹膜括約肌收縮,縮小我們的瞳孔。

擴瞳滴劑是抗膽鹼能藥物,可阻斷乙醯膽鹼的作用,乙醯膽鹼是由副交感神經細胞釋放的神經遞質。現代擴瞳滴劑是阿托品的合成同類物,阿托品是從顛茄(也稱為致命夜茄)中提取的。阿托品是一種臭名昭著的毒藥,會導致著名的五聯徵,表明攝入了毒素:“像兔子一樣熱,像甜菜一樣紅,像骨頭一樣幹,像蝙蝠一樣盲,像帽子匠一樣瘋。”

人們只需在製備這種提取物後揉一下眼睛,就會發現它的擴瞳效果。顯然,這種特性在幾百年前就被利用了,尤其是在義大利,一些女性為了營造小鹿般的眼神而追求大瞳孔。看到心愛的人瞳孔放大,確實達到了傳遞興奮感的預期效果。

為什麼龍捲風不更頻繁地襲擊城市?

全球變暖會使這種情況更頻繁地發生嗎?

科羅拉多州博爾德市惡劣天氣研究中心總裁約書亞·沃曼迅速做出回應:

對於為什麼龍捲風很少襲擊城市地區的簡單回答是:城市很小。看看谷歌地圖:美國城市和郊區覆蓋的部分非常小。龍捲風頻率最高的地區——從德克薩斯州到堪薩斯州,甚至到東南部——都是相當開闊的鄉村。

龍捲風襲擊城市是非常罕見的,就像今年三月在亞特蘭大發生的那樣。然而,當這種情況發生時,風暴不需要特別強烈就會造成麻煩。龍捲風在增強藤田 (EF) 量表上被評為 0 到 5 級:強龍捲風被歸類為 EF4 和 EF5 級,顯著龍捲風為 EF2 和 EF3 級。襲擊亞特蘭大的龍捲風被評為 EF2 級,雖然沒有夷平市中心建築,但確實造成一人傷亡和數百萬美元的損失。

為了回答第二個問題,儘管人們可以確信全球氣溫將會上升,但區域性影響——無論是亞特蘭大還是託皮卡會變熱——都遠不清楚。最重要的是,區域性溫度對龍捲風形成的影響尚不清楚。巴西很熱,但龍捲風不多。俄克拉荷馬州和德克薩斯州夏季非常炎熱,但這些州在春季看到的龍捲風最多。因此,氣候變化可能會提前龍捲風季節的時間,因為春季的到來會逐漸進入冬季。也許這會影響更強龍捲風的地理分佈。但至於全球變暖是否會增加龍捲風的數量,從而導致更多的城市著陸,我們可能很快就會知道答案。

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大眾科學雜誌第298卷第6期這篇文章最初以“請教專家”為標題發表於《大眾科學》雜誌第298卷第6期(),第112頁
doi:10.1038/scientificamerican0608-112
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